Cientistas da Faculdade de Dartmouth e da Southern Methodist University conduziram o estudo sobre os cristais
Um novo estudo da revista Nature Chemistry explora o potencial dos cristais líquidos imprimíveis. Sua utilização pode acontecer em diversas aplicações, desde telas energeticamente eficientes até marcas d’água avançadas. O trabalho sugere que outras inovações baseadas em luz natural podem se tornar viáveis no futuro. Pesquisadores da Faculdade de Dartmouth e da Southern Methodist University foram os responsáveis pela pesquisa.
Essas aplicações incluem lasers de cristal líquido, displays que podem sofrer facilmente impressões ou apagamentos, e etiquetas microscópicas para introduzir em cédulas no intuito de combater a falsificação. Os cristais líquidos, que possuem uma fase própria e fluida, têm moléculas organizadas de maneira semi-ordenada, permitindo sua manipulação para refletir luz de diferentes maneiras. De acordo com a CNN, essa característica os torna ideais para telas de telefones, TVs e computadores que priorizam a eficiência energética.
Tecnologia
No centro dessa tecnologia está um interruptor molecular sintético que possibilita alterações na forma dos cristais líquidos, permitindo a reflexão de cores variadas. Com desenvolvimento no laboratório de Ivan Aprahamian, professor de química em Dartmouth, o interruptor utiliza a molécula orgânica triptycene e hidrazonas, uma classe de compostos que podem ser ativados ou desativados com um pulso de luz concentrada.
Os pesquisadores demonstraram que as hidrazonas podem se conectar ao triptycene, resultando na quebra da simetria molecular e tornando-a quiral. Moléculas quirais existem em duas formas de imagem espelhada, que não podem ser sobrepostas, como as mãos humanas. Entretanto, quando o triptycene quiral se combina com uma molécula de cristal líquido, ele inicia um processo que alinha outras moléculas de cristal líquido, formando hélices semelhantes ao DNA.
“Ao aumentar ou diminuir o tom da estrutura helicoidal, podemos controlar a cor que ela reflete”, explica Aprahamian. O estudo ilustra este conceito com reproduções vívidas de obras como “O Grito”, de Edvard Munch, e “A Noite Estrelada”, de Van Gogh.
Usando um projetor, os pesquisadores aplicaram luz através de estênceis sobre uma tela de cristais líquidos dopados com triptycene quiral. Além disso, também adicionando cores de forma sequencial ao expor diferentes áreas da tela. Embora o laboratório de Aprahamian tenha criado interruptores de hidrazona anteriormente, esta versão é a primeira a mostrar a capacidade de refletir cores visíveis em cristais líquidos. O estudo detalha os processos no nível molecular, o que pode abrir portas para novas investigações sobre cristais líquidos e suas aplicações.